practica Thevenin y norton

Fundamentos de Ingeniería Eléctrica.

Práctica 2
TEOREMA DE THÉVENIN
Y

MÁXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA

5.1 Objetivos
*

Introducir al alumno en los métodos de análisis y resolución de circuitos mediante
teoremas que simplifiquen la resolución.
* Aprender a utilizar los teoremas de Thévenin y Norton, para la resolución de redes
complejas no dependientes.
* Obtener la máximapotencia que es capaz de dar un circuito de corriente continua, así
como obtener el rendimiento en el caso de que exista máxima transferencia de potencia.

5.2 Teoría Básica
Existe una serie de teoremas cuya finalidad es resolver redes complejas mediante la
transformación de estas en redes sencillas. Como ejemplo bastaría destacar los teoremas de,
superposición, compensación que ya vimos en lapráctica anterior. Realicemos ahora
experimentalmente los teoremas de Thévenin para comprobar como se puede simplificar circuitos
eléctricos a la más mínima expresión equivalente.

5.2.1 Teorema de Thévenin
Este teorema dice: Cualquier circuito lineal
A
activo con terminales accesibles A y B, puede ser
A
Zeq
+ u
sustituido por una fuente de tensión y una impedancia
C.A.
- 0
en serie conella (Figura 5.1).
B
B
• El valor de la fuente de tensión, u0, será
el valor de la diferencia de potencial
Figura 5.1
entre los terminales A y B.
• Y el valor de la impedancia, Zeq, será el que se observa desde esos dos
terminales pero con el circuito pasivado, o sea ponemos en cortocircuito las
fuentes de tensión no dependientes y dejamos a circuito abierto las fuentes de
intensidad nodependientes.

5.2.2 Teorema de Norton
Según este teorema cualquier circuito lineal activo con terminales accesibles A y B, puede
ser sustituido por una fuente de intensidad y una impedancia en paralelo con ella (Figura 5.2).
• El valor de la fuente de intensidad, Icc, será el valor de la intensidad que circula
entre los terminales A y B cuando estén en cortocircuito, y su sentido será talque provoque la misma caída de tensión entre los terminales A y B.
• El valor de la impedancia será calculado igual que para el teorema de Thévenin.

Dpto. Ingeniería Eléctrica

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Práctica 2. Teoremas, Thévenin y Máxima transferencia de Potencia

A

A
C.A.

Icc

Zeq

B
B
Figura 5.2

5.2.3 Máxima transferencia de potencia en circuitos de corriente continua
La figura 5.3nos representa una fuente de tensión real de corriente continua, que nos da una
tensión Vs y que tiene una resistencia interna en serie con ella Ri. Si le conectamos una resistencia
de valor R entre sus terminales, la potencia que absorbe esa resistencia será:

+ Vs
-

Ri

I
u

R Figura 5.3

Vs ⋅ R
Vs
Vs 2 ⋅ R
P = u⋅ I =
⋅
=
Ri + R Ri + R ( R + R) 2
i

Si derivamos respecto deR e igualamos a cero, obtendremos que el valor para el que se hace
máxima la potencia es R=Ri. Por lo que la máxima potencia que es posible que se transfiera a esa
resistencia será de:

PMAX

Vs 2
=
4 ⋅ Ri

Según Thévenin cualquier circuito es equivalente a una fuente de tensión y una impedancia
en serie, por tanto para cualquier circuito:
La máxima transferencia de potencia entre dosterminales cualesquiera se obtendrá
colocando entre ellos una resistencia de valor igual a la impedancia equivalente de
Thévenin, siendo el valor de la fuente de tensión la diferencia de potencial
existente entre los dos terminales.

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Dpto. Ingeniería Eléctrica

Teoría de circuitos

5.3 Realización Práctica
5.3.1 Material fungible e instrumental necesario
El material necesariopara la realización de esta práctica es el siguiente:
• Fuente de tensión.
• Polímetro digital
• Resistencias con los siguientes valores: 120Ω, 270Ω, 390Ω, 470Ω, 560Ω.
• Placa de conexiones y cables.

5.3.2 Montaje de la práctica
La práctica la vamos a dividir en varias partes:
1. La primera parte será el montaje del circuito, donde tomaremos las medidas
necesarias para realizar el...